大學生物醫用材料論文借鑑

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學習了生物醫用材料,讓我瞭解了許多的知識。這個課程分五講,在第一講中,介紹了生物醫用材料的緒論。首先是生物醫用材料的概況。生物醫用材料就是指用於生物系統疾病的診斷、治療、修復或替換,生物體組織或器官,增進或恢復其功能的特種功能材料。它的研究領域涉及了材料學、醫學、生命科學等。屬於交叉科學。就我們大家所知道的生物醫用材料有隱形眼鏡、人工心臟、牙齒糾正器、創可貼以及手術縫合線等。所以,生物醫用材料的使用範圍是很廣的。

大學生物醫用材料論文借鑑

其中,生物醫用材料的分類,可按其屬性分為無機材料、金屬材料、高分子材料和複合材料。也可按其應用分為骨科、齒科、抗凝血等,更可按其監管分為醫療器械材料。

那麼什麼是醫療器械呢?醫療器械就是指單獨或者組合使用於人體的儀器、裝置、器具、材料或者其它物品,包括所需要的零件。旨在達到診斷治療等作用。而產品的分類,又分為三大類。第一類是用於體表治療的,第二類是用於和人體有直接接觸的診斷或治療儀器。如電子血糖儀等。第三類是需要永久性植入人體的醫療器械或重大疾病的診療化驗裝置。如心臟起搏器等這些產品涉及了一些監管問題。在中國,它是歸國家食品藥品監督管理總局。

下面來講一下生物醫用材料的應用。首先是骨組織的修復。骨組織疾病,造成的原因有創傷、交通事故、自然災害或人口老齡化等。而在這些疾病中修復材料需求巨大。因而再製造上就要仿製骨組織的組成。如由多級有序組裝奈米材料結構製成的骨頭。它是典型的奈米材料。還有一些針對骨缺損製成的材料,如生物陶瓷、膠原材料、尼龍材料和磷酸鈣骨水泥。課程中重點講了商品化的cpc水泥材料。

在研究複合材料骨之前,國際已經在研究活性人工骨了。就是用一些有活性的東西,去誘導骨的生長。還有一些人工關節及面板的修復、人工腎、人工心臟瓣膜等。瓣膜是針對心臟的,而針對心臟的還有人工支架。科學家們對於人工血液也有很大的研究。

人們對生物醫用材料的研究也有很多。主要是根據材料和人體的相互作用來研究的。它需要先關注材料的相容性、生物活性、生物降解性等。所以,生物醫用材料的發展前景也很大。它有很大的經濟附加值。今年來,我國的生物醫用材料通過進口的方式減少了。

下面講一下生物醫用無機材料。它是指由無機物單獨或混合其它物質製成的材料,以醫療為目的的無機材料。生物醫用無機材料的效能特點有:化學穩定性好、生物相容性好、易於滅菌,但是它也較難成型加工。而且脆性比較大。按照材料的性質來分,有生物陶瓷、生物玻璃、生物玻璃陶瓷、骨水泥、生物無機複合

材料。從反應水平來講,分為生物惰性材料和生物活性材料。

現在來具體講述。生物陶瓷分為惰性的和活性的。生物惰性陶瓷它的化學穩定性高、耐氧化耐腐濁,而且機械強度高,耐磨,與骨組織無化學結合。具有代表性的'是氧化鋁陶瓷。它被用在許多的地方,如牙齒等。碳素材料在醫學上的應用也比較多,還有羥基磷灰石材料。近年來用的整形、整容材料就用了羥基磷灰石。

生物活性玻璃或生物玻璃陶瓷的強度都比較高。常見的生物活性玻璃這裡就不再講了。骨水泥就是磷酸鈣骨水泥。而骨水泥的主要作用是修復骨頭的空洞或斷裂,常用於骨折病人。

生物醫用無機材料的發展趨勢也很值得我們關注。它包括複合材料,如ha與高分子材料結合;複合生理火星物質的無機材料,如生物陶瓷bmp複合;還有奈米ha的特殊效應,如奈米ha的選擇性抑癌作用。這些材料都有很大的發展前景,值得我們繼續研究探索它。

至於生物醫用金屬材料,就是指金屬或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統稱。而生物醫用金屬材料就是以醫療為目的的一類生物醫用材料。它包括不鏽鋼、鈦、鈦合金、鎳鈦合金,還有其他的一些材料。他和陶瓷材料、高分子材料相比。力學效能比較有優勢。同時它在體內的耐磨損、耐腐蝕效能、抗老話性也相對比較好。金屬材料的韌性也比其它材料好。而且金屬材料是人類最早利用的生物醫用材料之一。

生物醫用金屬材料,從總體上講有幾個突破的效能。首先,

它有優良的機械強度和抗疲勞效能,其次它還有良好的生物相容性。即生物的反應小,無不良刺激、不引起毒素反應、免疫反應、不自癌,利於癒合和附著。它更有優良的抗腐蝕性。而考察金屬材料的特性,排在第一位的,是它的毒性。毒性的來源是金屬表面離子或原子因腐蝕或磨損進入生物組織。毒性會作用於細胞,抑制酶的活力,阻止阻止酶的擴散和破壞溶酶體。它會與體內物質生成有毒化合物。進入組織液引起水腫、栓塞、感染和腫瘤等。而金屬材料的降毒措施有三個方面:一是合金化,二是提高光潔度,三是表面處理,加塗層。

生物醫用金屬材料的抗腐蝕效能也是植入後成敗的關鍵。它需要防止生理電解質的作用。蛋白質、沒和細胞的作用。應力與磨損的作用。金屬的耐磨效能則會影響植入摩擦器件的壽命。產生有害的金屬微粒或微屑,導致炎性、毒性反應。改善措施是提高硬度。表面處理或合理配置摩擦劑。

常用的生物醫用金屬材料有純鈦和鈦合金、形狀記憶合金等至於金屬材料的製備過程,這裡就不再多講了。而生物醫用材料的發展方向,是向著提高表面的生物活性、提高表面的耐磨效能,提高表面的耐腐蝕進行的還有就是降低材料的價效比,使它更便宜適用於更大人群。

那麼,什麼是生物醫用高分子材料呢?高分子材料是以分子量一般在5000以上的有機化合物為主要組成的材料,其化學組成都是有一種或幾種簡單的低分子重複而成。而醫用高分子材料

就是以醫療為目的的高分子材料。它的分子結構、化學組成和理化性質與生物體組織最接近。是生物醫用材料中的重要組成部分。主要用於外科修復、理療康復、診斷檢查、患病治療等醫療領域。而且它是發展最早、應用最廣泛、用量最大的一個。

生物醫用高分子材料在醫用上有一些基本的要求。它要有良好的生物功能性、耐生物老化性、生物相容性好、組織相容性、血液相容性易於加工成型和消毒。醫用高分子材料的發展從1936年就開始了到2000年為止,已經走過了六七十年。發展也取得了很大的成果。醫用高分子材料的分類分為天然醫用高分子材料、人工合成醫用高分子材料。而醫用合成高分子材料中又分為合成可降解和合成不可降解高分子材料。

首先來講一下天然醫用高分子材料。比如膠原,它的來源有結締組織。特性有生物相容性好、無抗原性等。用途是創傷癒合、組織工程材料及緩釋材料等。還有白蛋白,它的來源是血漿、胎盤血、基因重組。還有纖維蛋白,來源也是血漿。它們的特性就不多講了。它的用途是做止血粉。創傷輔料、組織粘合劑等。明膠來源是膠原經高溫變性製得。甲殼素與殼聚糖來源於節肢動物的翅膀或外殼真菌。這些都是高分子材料。還有一些可降解的高分子材料,也對我們起到了很好的醫療作用。

生物醫用高分子材料的應用也有很多方面。比如人工臟器,它分為人工血管、人工心臟等。還有人工面板也是應用較為廣泛的一個。修復性醫用高分子材料用在眼科、骨科、齒科等方面。